49 Menurut mekanisme ini, ikatan akan terbentuk apabila molekul - molekul
polimer meresap dari satu permukaan ke dalam struktur molekul permukaan yang lain. Kekuatan ikatan tergantung pada jumlah kekusutan molekul dan
jumlah molekul yang terlibat. Jumlah penyerapan tergantung pada konformasi molekul, bagian yang terlibat dan kemudahan pergerakan
molekul. Selain itu, penyerapan juga dapat ditingkatkan dengan menambahkan pelarut dan plasticizer.
3. Daya elektrostatis
Mekanisme pengikatan ini berhasil apabila ada perbedaan muatan elektrostatik antara dua konstituen. Mekanisme ini tidak meningkatkan
ikatan antarmuka kecuali bila digunakan agen penggandeng coupling agent atau penyerasi compatabilizer.
4. Ikatan kimia
Ikatan kimia terjadi apabila menggunakan agen penggandeng atau penyerasi secara bersama - sama. Pengikatan terbentuk sebagai hasil reaksi kimia
antara permukaan pengisi dengan permukaan matriks. 5.
Ikatan mekanik Pengikatan mekanik terjadi secara interlocking mekanik apabila geometri
permukaan fasa matriks dan fasa tersebar pengisi tidak rata. Bagaimanapun juga, kekuatan pada arah tegangan horizontal lebih lemah
dibanding pada arah tegangan vertikal. Faktor - faktor yang mempengaruhi pengikatan mekanik ialah kekasaran permukaan faktor utama dan
terpenting dan aspek geometri selama proses fabrikasi.
2.2.4 Penyerasi
Dalam suatu campuran multifasa, banyak perhatian ditujukan pada daerah permukaan antar fasa dimana terjadi interaksi antar fasa dan tenaga pendorong
untuk pemisahan fasa. Hal ini umumnya dinyatakan sebagai tegangan antar muka antar fasa yang merupakan perilaku mekanik dari sistem multifasa yang juga
tergantung pada karakteristik antarmuka dan kemampuannya untuk mengatur tegangan dari satu fasa ke fasa lain. Secara normal, batas fasa adalah titik lemah
dalam materi. Dengan demikian, adhesi antara fase memiliki pengaruh penting tentang bagaimana campuran akan merespon terhadap stres
[46].
Universitas Sumatera Utara
50 Proses modifikasi sifat antarmuka dari polimer campuran untuk pembuatan
campuran polimer disebut kompatibilisasi. Tujuan utama kompatibilisasi adalah untuk menstabilkan dispersi yang baik terhadap aglomerasi penumpukan selama
berlangsungnya proses dan mencapai suatu morfologi yang seimbang yang akan memberikan tegangan halus yang ditransfer dari satu fasa ke fasa yang lain dan
digunakan untuk menahan gangguan kerusakan tegangan yang lebih besar. Suatu campuran polimer dikatakan kompatibel apabila memenuhi syarat berikut
[46] : 1.
Kelarutan yang menyeluruh dari dua atau lebih polimer pada skala molekul. 2.
Campuran polimer yang tidak menunjukkan pemisahan yang jelas. 3.
Campuran polimer yang memenuhi sifat - sifat sepenuhnya kompatibel. Campuran dikatakan sepenuhnya kompatibel apabila menunjukkan transisi
gelas Tg tunggal, homogen dan ukuran partikel antara 5 - 10 nm. Sedangkan untuk campuran yang semi kompatibel akan menunjukkan dua
transisi gelas Tg yang terpisah dimana posisi puncak tergantung pada interaktif kekuatan antara batas fasa.
Secara umum, ada dua keadaan untuk meningkatkan keserasian immiscible blends, yaitu [47] :
1. Reactive blending, yaitu dengan cara menambahkan polimer yang sudah
difungsionalisasi sehingga mampu meningkatkan interaksi tertentu atau bereaksi secara kimia. Fungsionalisasi dapat dilakukan sebelum
pencampuran polimer atau sekaligus dalam proses pencampuran dalam mesin pencampur extruder sehingga akan terbentuk blok atau graft -
copolymers, halogenasi, sulfonasi, pembentukan hidrogen peroksida, dan lain - lain. Perkembangan terakhir dalam produksi campuran polimer
menggunakan metode reactive blending bergantung pada pembentukan langsung kopolimer atau interaksi polimer. Biasanya polimer reaktif dapat
dihasilkan oleh radikal bebas copolymerisation atau disebut pencangkokan reaktif reactive grafting kepada rantai induk polimer. Gugus fungsional,
seperti anhidrida, epoksi, oxazoline, yang terikat pada rantai induk polimer sering dipilih untuk reactive blending.
Universitas Sumatera Utara
51 2.
Penambahan zat penyerasi compatabilizer, yaitu dimana zat ini memiliki interaksi spesifik atau reaksi kimia dengan komponen campuran polimer.
Blok - atau graft - copolymer dan zat reaktif dengan berat molekul rendah termasuk dalam kategori ini. Penentuan pilihan blok atau graft - copolymer
sebagai zat penyerasi didasarkan pada sifat kereaktifan dan kemampuan bercampur miscibility dengan campuran polimer. Fungsionalisasi polimer
yang mempunyai kemiripan struktur dengan salah satu jenis polimer campuran dapat digunakan sebagai zat penyerasi dalam pencampuran
polimer. Pada penelitian ini, penyerasi compatabilizer yang digunakan adalah
maleat anhidrida - g - polipropilena MAPP. Pada penyerasi ini, polipropilena PP dicangkok graft ke dalam maleat anhidrida MAH.
MAH adalah senyawa vinil tidak jenuh yang merupakan bahan mentah dalam sintesa resin poliester,
pelapisan permukaan karet, detergen, bahan aditif dan minyak pelumas. Kehadiran gugus maleat dapat meningkatkan berat molekul dan sifat ketidakjenuhannya
sehingga lebih mudah dalam membentuk suatu film dengan daya lekat yang lebih baik koheren. Gugus maleat juga dapat meningkatkan sifat tahan benturan,
fleksibilitas dan kekerasan goresan yang lebih baik. Umumnya, MAH dikenal untuk memperkuat adhesi, yaitu gaya tarik menarik antara molekul yang tidak sejenis
[48]
.
Gambar 2.12 Maleat Anhidrida - g - Polipropilena MAPP Grafting maleat anhidrida pada polipropilena saat ini merupakan menjadi daya
tarik industri yang sedang sangat berkembang dan patut untuk dipertimbangkan dan dikembangkan, karena dapat menghasilkan keselarasan dan peningkatan kereaktifan.
Fungsionalisasi terhadap polipropilena oleh monomer - monomer polar yang merupakan suatu cara yang efektif untuk meningkatkan kepolaran dari polipropilena
Universitas Sumatera Utara
52
tersebut, dengan cara mengrafting maleat anhidrat pada polipropilena. Dan kenyataannya berbagai jenis dari polimer - polimer yang tergrafting telah digunakan
secara luas untuk memperbaiki adhesi permukaan antara komponen pada campuran polimer. Modifikasi dari polipropilena juga digunakan secara luas untuk
meningkatkan penggunaan dari bahan - bahan mekanik dari komposit yang berbahan dasar polipropilena dan juga meningkatkan kekuatan dari komposit tersebut
[49]
.
O O
O C
C CH
3
H
H H
n
C C
CH
3
H
H O
O O
n
a b
c
Gambar 2.13 a Struktur Maleat Anhidrida MAH b Struktur Polipropilena PP c Struktur Maleat Anhidrida - g - Polipropilena MAPP
Mekanisme grafting maleat anhidrida pada polipropilena adalah sebagai berikut [50] :
Dekomposisi Peroksida
C O
O C
O O
temperatur C
O O
2
Gambar 2.14 Reaksi Proses Dekomposisi Senyawa Benzoil Peroksida
Proses Degradasi
2 C
O O
+ C
C CH
3
H
H H
n
C C
CH
3
H
H n
+ C
OH O
Gambar 2.15 Reaksi Proses Degradasi Polipropilena
Universitas Sumatera Utara
53
Proses Grafting Maleat Anhidrida ke dalam Polipropilena
C C
CH
3
H
H n
+ O
O O
C C
CH
3
H
H O
O O
n
C C
CH
3
H
H O
O O
n +
C C
CH
3
H
H H
n
C C
CH
3
H
H O
O O
n C
C CH
3
H
H n
+
Gambar 2.16 Proses Grafting Maleat Anhidrida ke dalam Polipropilena
2.2.5 Modifikasi Kimia
